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传统的机械设备通常由一台主电动机带动整个机器运行，生产过程中机器各部分的协调及配合可通过巧妙的机械设计实现。以前面介绍的在连续物料上钻孔的工艺为例，为实现各部件间的协调运行，机器中包含多种机械部件（齿轮、凸轮、联轴器、夹具等），通过这些机械部件实现机器各部分的协调动作，使机器可按照设计的要求完成钻孔任务。但如果要求同一台机器按照需要实现不同的钻孔间距，或在物料移动速度可变的情况下进行钻孔，就会使钻孔的频率或时间点发生变化，从而造成不同机器部件间的运动关系发生改变。为适应这样的变化，就要求某些机械部件的形状或机械齿轮传动比发生变化。若机器中钻头的运动是利用机械凸轮来实现的，当需要改变钻孔的间距或钻孔的时间点时，就要改变相关机械凸轮的形状。机械凸轮的形状要经过机械加工来改变，在机器上更换机械凸轮通常费时费力。由此可见，用机械的方法虽然可以达到用同一台机器生产多种不同产品的目的，但需要进行机械部件的调整或更换，这些操作通常会比较复杂且费时费力，很难在短时间内完成。如果某种产品的生产批量很大，即使更换或调整机械部件的时间较长，对整体生产率的影响仍然是可接受的。但在当前小批量、多品种的市场要求下，更换产品或产品形式所需时间的长短，对于产品生产商的生产率影响却是很大的。
机器的灵活性是指同一台机器能够生产不同产品（或产品形式）的能力。机器可生产的产品品种越多，切换不同产品生产所需的机器调整时间越短，机器的灵活性就越强。
我们知道，利用运动控制器、伺服驱动器和伺服电动机可以实现多个电动机间的同步功能（如电子齿轮、电子凸轮等）。在前面所举的钻孔应用实例中，可使用三台电动机，其中一台电动机驱动物料向前运动；钻头需要用两台单独的电动机驱动，一台电动机驱动钻头上下运动，另一台电动机驱动钻头水平运动（本例中，钻头的旋转与上述三台电动机的运动不存在相互的运动关系，例如在机器开机后，可让钻头以固定的速度旋转，这个旋转速度与钻头所在位置无关，所以在此没有强调这个旋转轴），如图2-4所示。这三台电动机之间的运动关系可由运动控制器的多轴同步功能方便地实现，尤其是当有不同的钻孔间距或不同的物料移动速度等变化要求时，这种机电一体化的方法可以非常方便和迅速地实现相应的运动关系转变。其基本原理是在运动控制器中设置不同的运动关系曲线，当需要变换不同的产品时，只需选择相应的运动关系曲线即可，非常方便和快捷。由此看出，采用机电一体化的方法可使机械设备的灵活性更强。